Kasvien organismi

Määritelmä valtakunta

Valtakunta Plantae sisältää organismeja, joiden koko vaihtelee pienistä sammalista jättiläispuihin. Tästä valtavasta variaatiosta huolimatta kaikki kasvit ovat monisoluisia ja eukaryoottisia (ts. Jokaisella solulla on membraaniin sitoutunut ydin, joka sisältää kromosomit). Heillä on yleensä pigmenttejä (klorofyllit a ja b ja karotenoidit), joilla on keskeinen rooli muuntamalla auringonvalon energia kemialliseksi energiaksi fotosynteesin avulla. Siksi useimmat kasvit ovat riippumattomia ravintotarpeistaan (autotrofiset) ja varastoivat ylimääräisen ruokansa tärkkelyksen makromolekyylien muodossa. Suhteellisen harvat kasvit, jotka eivät ole autotrofisia, ovat menettäneet pigmentit ja ovat ravinteiden suhteen riippuvaisia muista organismeista. Vaikka kasvit ovat ei-motilisia organismeja, jotkut tuottavat liikkuvia soluja (sukusoluja), joita ajaa piiskamainen flagella. Kasvisoluja ympäröi enemmän tai vähemmän jäykkä soluseinä, joka koostuu hiilihydraattiselluloosasta, ja vierekkäiset solut on kytketty toisiinsa solun seinämiä kulkevien sytoplasman mikroskooppisilla säikeillä, nimeltään plasmodesmata. Monilla kasveilla on kyky rajoittamattomaan kasvuun solujen jakautumisen paikallisilla alueilla, joita kutsutaan meristeemiksi. Kasvit, toisin kuin eläimet, voivat käyttää typpielementin (N) epäorgaanisia muotoja, kuten nitraattia ja ammoniakkia - jotka asetetaan kasvien saataville mikro-organismien toiminnan kautta tai lannoitteiden teollisen tuotannon kautta - ja rikkirajaa (S); siten he eivät vaadi ulkoista proteiinilähdettä (jossa typpi on tärkein ainesosa) selviytymiseen.

Kasvien elämähistoriat sisältävät kaksi vaihetta tai sukupolvea, joista toinen on diploidi (solujen ytimet sisältävät kaksi kromosomiryhmää), kun taas toinen on haploidi (yhden kromosomisarjan kanssa). Diploidi sukupolvi tunnetaan sporofyyttinä, joka tarkoittaa kirjaimellisesti itiöitä tuottavaa kasvia. Haploidinen sukupolvi, jota kutsutaan gametofyyttiksi, tuottaa sukupuolisoluja tai sukusoluja. Kasvin koko elinkaari sisältää siis sukupolvien vaihtamisen. Kasvien sporofyyttien ja gametofyttien sukupolvet ovat rakenteeltaan melko erilaisia.

Käsite siitä, mikä kasvi muodostuu, on ajan mittaan muuttunut. Esimerkiksi kerralla fotosynteettisiä vesieliöitä, joita yleisesti kutsutaan leväiksi, pidettiin kasvikunnan jäseninä. Eri tärkeimmät leväryhmät, kuten vihreät levät, ruskeat levät ja punalevät, sijoitetaan nyt Protistan valtakuntaan, koska niistä puuttuu yksi tai useampi ominaisuus, joka on ominaista kasveille. Sieninä tunnettuja organismeja pidettiin myös kerran kasveina, koska ne lisääntyvät itiöiden kautta ja omaavat soluseinän. Sienistä puuttuu kuitenkin tasaisesti klorofylliä, ja ne ovat heterotrofisia ja kemiallisesti erillisiä kasveista; siten ne sijoitetaan erilliseen valtakuntaan, Sieniin.

Mikään valtakunnan määritelmä ei sulje kokonaan pois kaikkia ei-kasvien organismeja tai ei edes sisällä kaikkia kasveja. On esimerkiksi kasveja, jotka eivät tuota ravintoaan fotosynteesillä, vaan ovat parasiittisia muille eläville kasveille. Joillakin eläimillä on kasviperäisiä ominaisuuksia, kuten liikkuvuuden puute (esim. Sienet) tai kasvien kaltaisen kasvumuodon esiintyminen (esim. Jotkut korallit ja sammakkoeläimet), mutta yleensä tällaisilla eläimillä puuttuu tässä mainittujen kasvien muut ominaisuudet.

Tällaisista eroista huolimatta kasveilla on seuraavat yhteiset piirteet kaikille eläville olentoille. Heidän soluissa tapahtuu monimutkaisia metabolisia reaktioita, jotka johtavat kemiallisen energian, ravinteiden ja uusien rakenneosien tuotantoon. Ne reagoivat sisäisiin ja ulkoisiin ärsykkeisiin itsesäästävällä tavalla. He lisääntyvät siirtämällä geneettisen informaationsa heitä muistuttaville jälkeläisille. Ne ovat kehittyneet geologisissa aikatauluissa (satoja miljoonia vuosia) luonnollisen valinnan prosessin avulla laajaksi joukko muotoja ja elämähistoriastrategioita.

Varhaisimmat kasvit ovat epäilemättä kehittyneet vesivihreästä leväsyntymästä (josta käy ilmi pigmentaation, soluseinäkemian, biokemian ja solunjakamismenetelmän samanlaisuudet), ja eri kasviryhmät ovat mukautuneet maanpäälliseen elämään vaihtelevassa määrin. Maakasveihin kohdistuu vakavia ympäristöuhkia tai -vaikeuksia, kuten kuivuminen, dramaattiset lämpötilan muutokset, tuki, ravintoaineiden saatavuus kasvien jokaiselle solulle, kaasunvaihdon säätely kasvin ja ilmakehän välillä ja onnistunut lisääntyminen. Siten kasvien valtakunnassa on kehittynyt monia mukautumisia maan olemassaoloon ja heijastuvat eri suurimpien kasviryhmien keskuudessa. Esimerkki on vahamaisen peitteen (kynsinauhan) kehittäminen, joka peittää kasvin rungon estäen ylimääräiset vesihäviöt. Erikoistuneet kudokset ja solut (verisuonikudos) mahdollistivat varhaisten land kasvien absorboida ja kuljettaa vettä ja ravintoaineita etäämpiin kehon osiin tehokkaammin ja lopulta kehittää monimutkaisemman elimen, joka koostuu elimistä, joita kutsutaan varreiksi, lehdiksi ja juuriksi. Aine ligniinin evoluutio ja sisällyttäminen kasvien soluseiniin tarjosi voimaa ja tukea. Yksityiskohdat elämähistoriasta heijastavat usein kasvin sopeutumista maanpäälliseen elämänmuotoon ja voivat luonnehtia tiettyä ryhmää; Esimerkiksi eniten kehittyneet kasvit lisääntyvät siementen avulla, ja kaikista kasveista edistyneimmissä (angiosperms) muodostuu lisääntymiselin, jota kutsutaan kukkaksi.